① 怎样用示波器显示出爱心波形
怎样用示波器显示出爱心波形?
想要在示波器上显示出一个爱心波形,你可以利用示波器的X-Y模式以及调制信号。这需要生成适当的X和Y信号,并将它们分别输入到示波器的两个通道。具体步骤如下:
1. 准备信号源
你需要一个可以生成自定义波形的信号发生器,或者使用计算机与数据采集卡来生成所需的X和Y信号。
爱心波形的数学表达式
爱心曲线的参数方程为: x(t) = 16 sin^3(t) ; y(t) = 13 cos(t) - 5 cos(2t) - 2 cos(3t) - cos(4t)
其中, ( t ) 是参数,可以在范围 ( 0 ) 到 ( 2pi ) 内变化。
2. 信号生成
如果使用计算机编程(如Python)来生成信号,可以按照以下步骤进行:
用Python生成信号
python复制代码
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 生成时间参数 t
t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 1000)
# 根据参数方程生成 x 和 y
x = 16 * np.sin(t) ** 3
y = 13 * np.cos(t) - 5 * np.cos(2 * t) - 2 * np.cos(3 * t) - np.cos(4 * t)
# 绘制爱心图形
plt.plot(x, y)
plt.title("Heart Shape")
plt.show()
# 将 x 和 y 信号保存或输出,用于示波器输入
3. 将信号输入示波器
· 如果你有信号发生器设备,可以将生成的x(t)和y(t)信号通过该设备输出至示波器。
· 将生成的x(t)信号接入示波器的CH1通道,将y(t)信号接入示波器的CH2通道。
4. 设置示波器到X-Y模式
· 打开示波器并选择X-Y模式,这样CH1的信号驱动X轴,CH2的信号驱动Y轴。
5. 调整示波器设置
· 幅度调整:调整每个通道的垂直灵敏度(Volts/Div),使得信号能够充分填满屏幕。
· 直流偏移调整:如果存在直流偏移,调节每个通道的垂直位置,使信号的零电平重合在屏幕中心线上。
6. 观测爱心波形
· 在示波器屏幕上应能看到爱心形状。若不清晰,可以微调信号发生器的输出参数或示波器的显示设置。
7. 示例
这里我们可以使用普源精电DG2000系列信号发生器任意波功能直接输出想要的波形
1、打开RIGOL信号源上位机软件Ultra Station,选择公式编辑器功能,在输入框中分别输入前面提到的两个公式,依次下发到信号发生器的通道1和通道2,打开信号发生器输出。
图为普源精电DHO4804系列示波器
示例总结
· 准备信号源:创建符合爱心曲线参数方程的信号。
· 输入信号:将x(t)和y(t)信号通过信号发生器输入示波器。
· 设置示波器:选择X-Y模式,调节垂直灵敏度和垂直位置。
· 观测和调整:在示波器屏幕上观察爱心形状,根据需要进行微调。
通过这些步骤,你应该能够在示波器上成功显示出一个爱心波形。关键在于正确生成和输入X和Y信号,并适当地调整示波器设置以获得清晰的显示。
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